地震数据技术现状及发展

地震数据处理技术现状及发展,东方地球物理勘探公司研究院总师管理部2008-11-14,1现状(1)BGPPAI技术系列(2)地震数据处理流程的变化(3)处理技术简介叠前噪声衰减各向异性处理2发展(1)勘探技术发展趋势(2)数据处理技术发展趋势(3)技术简介数值模拟技术地震属性与数据处理可视化技术,主要内容,1现状,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列(2)地震数据处理流程的变化(3)处理技术简介叠前噪声衰减各向异性处理,(1)BGPPAI技术系列,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列,“派”技术（PAI）由处理(Processing)、采集(Acquisition)、解释(Interpretation)的英文首字母组合而成，是东方物探针对油气勘探开发面临的问题，提供的采集、处理、解释一体化技术解决方案。,东方物探的技术发展进入品牌经营阶段,PAI_IRS陆上油气富集区地震勘探一体化解决方案PAI_LRC陆上地震储层描述一体化解决方案PAI_TZ过渡带地震勘探一体化解决方案PAI_Mountain复杂山地地震勘探一体化解决方案PAI_Desert沙漠地震勘探一体化解决方案PAI_Loess黄土塬地震勘探一体化解决方案PAI_GeM3D三维重磁电一体化解决方案,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列,地震数据处理技术与处理方法有很强的区域性和针对性。,地震数据处理方案：地表特征构造特征储层特征差异性多变性,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列(2)地震数据处理流程的变化(3)处理技术简介叠前噪声衰减各向异性处理,(2)地震数据处理流程的变化,1地震数据处理技术现状,(2)地震数据处理流程的变化,塔中沙漠区数据处理流程库车山地数据处理流程塔北高分辨率数据处理流程准葛尔腹部数据处理流程准葛尔西北缘数据处理流程民和盆地黄土塬数据处理流程鄂尔多斯黄土塬数据处理流程华北城区数据处理流程吉林城区数据处理流程大庆外围数据处理流程大庆长垣数据处理流程,1地震数据处理技术现状,(2)地震数据处理流程的变化,常规处理流程精细处理流程高分辨率处理流程目标处理流程解释性处理流程叠前时间偏移处理流程叠前深度偏移处理流程AVO分析处理流程针对叠前反演处理流程井控处理流程一体化工作流程,地表分析,能量分析,频率分析,线性动校正,共炮检距剖面,噪声分析,信号分析,综合速度分析,能量分析,自相关分析,频率分析,噪声分析,叠加剖面,叠加剖面,叠加分析,叠加分析,信号分析,迭代处理,速度质控,静校正质控,频率分析,分频显示,速度分析,对井分析,对井分析,频率分析,数据输出,对井分析,分频分析,对井分析,剖面分析,基本处理流程,数据输出,方法试验模块搭配参数选择试验,预处理,叠前去噪,野外静校正,振幅补偿,反褶积,叠前去噪,速度分析,剩余静校正,叠加,偏移,提高分辨率处理,特殊处理,提高信噪比处理,滤波,波形分析,时频分析,不同百分比速度偏移,对速度场调整,最终偏移速度场,FX一步法三维偏移,初始偏移速度场(DMO速度场),效果分析,处理、解释人员地质人员,NO,控制线偏移效果分析,YES,建立叠后偏移速度场流程图,东方公司研究院处理中心,高分辨率处理流程,理论模型分析技术分辨率理论分析测井信息分析合成记录分析正演模型分析等,地震数据分析技术地表一致性特征分析时域分析频域分析多属性相关分析等,提高分辨率处理技术保真去噪技术迭代静校正技术精细速度分析技术叠前偏移技术频带拓宽技术等,沿层目标处理技术属性提取AVO分析时频分析拟P波、S波剖面波阻抗反演等,叠前时间偏移处理流程,东方公司研究院处理中心,均方根速度场,叠前时间偏移,速度分析,叠加输出,N,精细处理的CMP道集,反动校正,CRP道集拉平,Y,叠前时间偏移速度模型迭代流程图,东方公司研究院处理中心,东方公司研究院处理中心,BGPPSTM特色：,三维叠前深度处理流程,模型优化,叠前深度体偏移,初始速度-深度模型,符合区域地质规律,Vrms分析,反动校,层速度模型,叠前时间偏移,层位解释,沿层速度分析,剩余速度分析,层析成像,叠前深度偏移,初始模型,CRP道集,叠前深度偏移,层速度地质解释,深度域数据体解释成图,钻井层速度校正深度偏移速度场,钻井与深度成像层位标定、误差分析,原偏移速度场比例深度域数据体到时间域,校正后速度场比例时间域数据体到深度域,DMO速度,层位偏移时深转换,建立初始速度模型,偏移与校正,分析、解决表层结构问题,最终偏移速度深度模型,东方公司研究院处理中心,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列(2)地震数据处理流程的变化(3)处理技术简介叠前噪声衰减各向异性处理,(3)处理技术简介,叠前噪声衰减,叠前噪声衰减,叠前数据的特点噪声对数据处理各个环节的影响噪声分析方法叠前噪声衰减技术效果分析,叠前数据的特点,叠前噪声衰减,地表一致性假设前提数据的构成方式信息容量依赖与制约,叠前数据的特点,叠前噪声衰减,噪声分布与近地表特征关系数据多域分析能量特征分析频率特征分析自相关特征分析,噪声特征分析,叠前噪声衰减,噪声分布与近地表特征关系,全区检波点高程分带图,50-80m,10-30m,80-110m,30-50m,-5-10m,炮集,全区资料中噪声分布规律：,不正常道分布区域,多次波严重区域多次波分布区域规则干扰分布区域其它噪声无规则分布,环境噪声、激发产生的噪声与地表条件有直接的联系。分析地震数据中的噪声与近地表特征的关系有助于全面了解数据中噪声的分布规律和各种噪声的特点，以便采取适当的措施、压制噪声。,噪声分布与近地表特征关系,噪声分布与近地表特征关系数据多域分析能量特征分析频率特征分析自相关特征分析,噪声特征分析,叠前噪声衰减,数据多域分析,共炮集,共检波点集,山地资料不同炮检距数据,CMP,CMP,数据多域分析,从多种数据集上分析原始资料，能够更清楚地了解数据中各种波的分布规律。认识噪声在不同数据集上的表现特征后，可以选择在某种数据集上压制某种特定的噪声，确定叠前去噪流程，最大限度地压制噪声，提高叠前数据的信噪比。,噪声分布与近地表特征关系数据多域分析能量特征分析频率特征分析自相关特征分析,噪声特征分析,叠前噪声衰减,能量特征分析,能量分析方式,E-offsetE-TE-XE-surface,绘制各种能量曲线显示不同类型的数据集统计量化特征分析,噪声分布与近地表特征关系数据多域分析能量特征分析频率特征分析自相关特征分析,噪声特征分析,叠前噪声衰减,频率特征分析,频率分析方式,F-offsetF-TF-XF-surface,分频扫描振幅谱FK谱FX谱时频分析统计量化分析,例：频率特征量化分析应用,原始数据,异常道处理后频率统计,异常道处理后,例：频率特征量化分析应用,面波衰减后,例：频率特征量化分析应用,反褶积,例：频率特征量化分析应用,噪声分布与近地表特征关系数据多域分析能量特征分析频率特征分析自相关特征分析,噪声特征分析,叠前噪声衰减,自相关特征分析,地震数据统计自相关参数的求取方法,自相关函数的计算,设单道地震记录能量有限，它的自相关函数为：,由信号在时、频域的表示关系可知：,记录的功率谱就是自相关函数的频谱。由于振幅谱相同而相位谱不同的信号具有相同的自相关函数，这样，对一个特定的数据集而言，可以不考虑反射波的道间时差，而在一个时窗内求取统计自相关函数。,共检波点集自相关,检波点集统计相关,山前戈壁区共检波点集统计自相关函数，箭头所指处为异常检波点位置,炮集统计分析检波点统计分析炮检距集统计分析地表条件的变化、野外采集因素的变化等多种因素的影响使得我们获得的地震数据（无论是信号还是噪声）在横向上的波形、频率和能量有较大的差异，通过自相关特征分析可以进一步认识这些变化的原因及与地表特征的关系。,地震数据统计自相关方法应用,单频干扰压制（高少武周兴元）自适应面波衰减（钱忠平）线性干扰滤除（林盛吴峰）强能量噪声分频衰减（蔡希玲）外源干扰压制（形成流程）随机噪声衰减（F-X预测RNA）,噪声衰减方法,叠前噪声衰减,强能量噪声的分频检测与压制,信号和噪声的差异源传播路径出现规律分析方法分频扫描时频分析能量分析,强能量噪声的特征分析,反褶积后的炮记录,Frequencyscan,Frequencyscan,强能量噪声的分频检测与压制,Hilbert算子,输入分频包络,信号横向变化规律异常噪声的分布规律,th(i)门槛值,fk,fk,Let:,-中值,强能量噪声的分频检测与压制,信号重构：,在t-x域:,强能量噪声的分频检测与压制,理论数据测试,3D数据,inputstackedsection,noiseelimination,去噪前、后炮记录,高能干扰分频压制前后的叠加剖面,叠前噪声衰减技术的发展,噪声衰减是一个永恒的课题。勘探区域的复杂，噪声多变，去噪的难度增大。发展：高精度、高保真非线性方法矢量去噪多信息利用综合压噪采集处理联合压噪,1地震数据处理技术现状,(1)BGPPAI技术系列(2)地震数据处理流程的变化(3)处理技术简介叠前噪声衰减各向异性研究及处理,(3)处理技术简介,各向异性研究及处理,各向异性研究及数据处理,各向异性理论研究各向异性对数据处理的影响各向异性处理方法处理效果,各向异性理论研究,各向异性基本概念及理论分类（TIVTIHTI）各向异性介质的特征各向异性的表现形式速度各向异性研究各向异性参数的求取方法各向异性对油气勘探的影响数据处理中各向异性研究.,各向异性理论研究,各向异性基本概念及理论,大多数岩石是各向异性的，即岩石的物性参数随观测方向的变化而变化。速度随传播方向的变化称之为速度各向异性。目前地震勘探中所涉及到的各向异性主要是指地层速度的各向异性。S波的各向异性明显强于P波。在各向同性弹性介质中，独立的弹性常数只有两个（应力和应变），而且应力和应变之间有着极其简单的正比关系。在各向异性介质中，各个方向上的弹性性质是不同的，弹性常数的个数会有所增加，一般情况下有21个之多。每一个应力分量都和所有的应变分量相联系，处理这种介质中的波的传播问题在数学上是极其繁琐的。当前主要是应用一种简化的、但较实用的各向异性介质横向各向同性介质（VTI），即在某点处的各水平方向上沿层的性质相同，而垂直方向是不同的。,各向异性理论研究,各向异性基本概念及理论,沉积岩几乎普遍在横向（沿层面）上是各向同性的，而在纵向上表现为不均质（VTI介质）,而且横向速度大于纵向速度，各向异性系数在1.05-1.20之间。Thomsen(1986,1954-1966)称之为弱各向异性（weakanisotropy）在地层是水平的情况，水平方向的速度要比垂直方向的快。1932年在魁北克的Lorraine页岩测量的纵波速度，平行于层面的速度为4550m/s，垂直于层面的速度为3250m/s;1955年壳牌石油公司专家测量的结果为：水平纵波速度比垂直纵波速度高出15%20%（即各向异性系数为1.15-1.20）,而且比较常见。由此可见许多沉积岩石是各向异性的。,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,各向异性介质的数学描述虎克定律及其简化波动方程表示平面波解波场描述,1986年，LeonThomsen在分析横向各向同性介质时，提出了一套表征TI介质弹性性质的参数：VP0、VS0、这套参数在各向异性研究中得到广泛应用。,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,广义胡克定律：应力应变本构关系,在弹性极限范围内，固体中任一点的6个应力中的每一个应力都是6个应变分量的函数，的有36个系数。,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,方程有5个独立的弹性参数,单向斜交各向异性介质：（monoclinicanisotropy）薄层各向异性加上单斜裂缝各向异性13个参数正交各向异性介质：（orthorhombicanisotropy）薄层各向异性与方位各向异性的组合9个参数横向各向同性介质:（transverseanisotropy）,各向同性介质：方程只有2个独立弹性参数：C12:C44:、：拉梅常数,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,VTI介质中，应力应变本构关系：,方程只有5个独立的弹性参数,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,为非椭圆率,VTI介质：,各向异性理论研究,各向异性介质的特征,为非椭圆率,时间域成像：速度分析中得到：深度域成像：,各向异性对数据处理的影响,常规处理：水平层状介质模型（CMP集水平叠加）均匀各向同性介质模型（DMO各种时间偏移）速度各向异性涉及：NMODMO叠后偏移叠前偏移（PSTMPSDM）,P波各向异性分析与处理1.P波各向异性分析的前提条件排列长度三维数据宽方位数据2.各向异性速度分析3.各向异性动校正（NMODMO）4.各向异性时间偏移5.各向异性深度偏移,P波各向异性分析与处理,Tsvantin和Alkhalifah（1995）推导的各向异性介质中，水平反射面的纵波旅行时方程：,VTI介质中各向异性校正,nmo为水平反射面的时差速度，可用小炮检距数据通过常规NMO速度分析近似求得，值在0.05-0.20之间。,P波各向异性分析与处理,VTI介质中各向异性AAMO应用流程（OMEGA系统）,P波各向异性分析与处理,VTI介质中各向异性校正,常规动校正,视各向异性动校正,赵灵芝,VTI介质中各向异性校正,常规动校正叠加（上）,各向异性动校正叠加（下）,赵灵芝,P波各向异性分析与处理,各向异性动校正（CGG系统）,P波各向异性分析与处理,各向异性动校正应用流程（CGG系统）,常规动校正,各向异性动校正,罗文